[发明专利]一种海洋熔盐微堆球床堆芯可视化流动传热实验系统

权利要求书

1.一种海洋熔盐微堆球床堆芯可视化流动传热实验系统，其特征在于，包括实验回路，所述实验回路包括冷却剂储存罐、高温离心泵、预热器、混合器、流量脉动发生器、质量流量计、球床堆芯实验段、换热器，其中，所述冷却剂储存罐的出口连接所述高温离心泵的入口，所述高温离心泵的出口连接所述预热器的入口，所述预热器的出口连接所述混合器的入口，所述混合器的第一出口连接所述流量脉动发生器，所述混合器的第二出口连接所述质量流量计的入口，所述质量流量计的出口连接所述球床堆芯实验段的入口，所述球床堆芯实验段的出口连接换热器的入口，所述换热器的出口连接所述冷却剂储存罐的入口；

所述流量脉动发生器以正弦速度周期性吸入与压出冷却剂，所述球床堆芯实验段为透明且耐高温的玻璃，包括流动特性可视化测量区和传热特性测量区。

2.根据权利要求1所述的海洋熔盐微堆球床堆芯可视化流动传热实验系统，其特征在于，所述流量脉动发生器包括驱动单元、传动单元、活塞杆和活塞罐，所述活塞罐连接所述混合器的第一出口，所述传动单元的执行端固连所述活塞杆，所述活塞杆与所述活塞罐间隙配合，所述驱动单元用于驱动传动单元，进而驱动所述活塞杆水平以正弦速度直线往复运动。

3.根据权利要求2所述的海洋熔盐微堆球床堆芯可视化流动传热实验系统，其特征在于，所述传动单元包括圆盘、滑块、竖直导轨、水平导轨和底座，所述圆盘套设在所述驱动单元的输出轴上，所述滑块一侧面固定在所述圆盘上，另一侧面与所述竖直导轨滑动连接，所述竖直导轨的底部与所述水平导轨滑动连接，所述水平导轨固定在底座上，所述活塞杆固定在竖直导轨上。

4.根据权利要求1所述的海洋熔盐微堆球床堆芯可视化流动传热实验系统，其特征在于，所述流动特性可视化测量区内填充若干普莱克斯玻璃球，且在流动特性可视化测量区外设置PIV光学系统，在可视化测量区形成平行于冷却剂流动方向的中心平面照射区。

5.根据权利要求4所述的海洋熔盐微堆球床堆芯可视化流动传热实验系统，其特征在于，在垂直于平面照射区的球床堆芯实验段外围设置数字相机。

6.根据权利要求4所述的海洋熔盐微堆球床堆芯可视化流动传热实验系统，其特征在于，所述传热特性测量区填充若干钢球，所述球床堆芯实验段在所述传热特性测量区的玻璃外缠绕电磁感应线圈；

在所述传热特性测量区沿轴向布置球表温度测量层，每一测量层沿径向均匀布置3-5个测量球，所述测量球表面设有浅槽，所述浅槽内固定第一T型铠装热电偶。

7.根据权利要求6所述的海洋熔盐微堆球床堆芯可视化流动传热实验系统，其特征在于，所述球床堆芯实验段的直径与钢球直径比小于或等于10。

8.根据权利要求6所述的海洋熔盐微堆球床堆芯可视化流动传热实验系统，其特征在于，所述传热特性测量区的上部和所述流动特性可视化测量区的下部均有序排列15-20层的普莱克斯透明玻璃球。

9.根据权利要求6所述的海洋熔盐微堆球床堆芯可视化流动传热实验系统，其特征在于，所述传热特性测量区的上部和下部分别布置一层测量出入口温度测量层，在出入口温度测量层设置3-5个四面开孔的空心玻璃球，并在空心玻璃球内嵌入第二T型铠装热电偶。

10.根据权利要求6所述的海洋熔盐微堆球床堆芯可视化流动传热实验系统，其特征在于，所述球床堆芯实验段的玻璃内壁设置与玻璃内壁一体的半球凸起。

11.根据权利要求1所述的海洋熔盐微堆球床堆芯可视化流动传热实验系统，其特征在于，所述流动特性可视化测量区及所述传热特性测量区的两端分别设有测压环，所述球床堆芯实验段玻璃管壁与所述测压环连接处周向均匀开有测量孔，冷却剂通过所述测量孔进入所述测压环，所述测压环与压力传感器、压差传感器连接。